CN1272972C - 信道带宽的动态配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信道带宽的动态配置方法，该方法是根据下行码发射功率判断确定空中接口的质量，并根据空中接口的质量进行BE(BestEffort)业务的信道带宽的重配置；采用下行码发射功率作为接口质量判断的标准，可以准确地反映空中接口的状况。因此，本发明一方面可以在资源允许的条件下，尽量满足用户QoS(服务质量)的要求；另一方面在资源有限的情况下限制BE业务的传输速率，以保持系统的稳定。

Description

信道带宽的动态配置方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道带宽的动态配置方法。

背景技术

随着网络通信技术的发展，无线通信系统中的无线终端设备，如手机也相应地提供了互联网接入功能，用户可以在无线状态下享受互联网提供的WWW(万维网)浏览、FTP(文本传输协议)下载和E_Mail(电子邮件)等业务。这类业务对于时延的要求不高，但源数据速率变化范围却很大，例如，当用户点击WWW页面连接时，发送页面下载请求，一个或多个分组序列将被发送，此时信道上会有大量的数据要求进行迅速传送；当下载完成后，用户需要用一定的时间进行阅读，此时候信道上传输的数据量就变得很少。我们把这类对时延要求不高，而业务源速率变化范围大的业务称为Best Effort(尽力而为)业务，简称BE业务。

对于BE业务如果为其分配固定带宽的信道资源，则在业务突发时有可能满足不了数据快速传送的需求，而在业务数据很少时会有多余的信道资源被浪费。为此，需要根据业务源速率需求的变化，进行信道带宽的动态配置，即当前需要传输的数据速率较大，使原先分配的信道带宽不能满足要求时，则为其分配较大的带宽资源，以保证业务的传输质量；当相对空闲时，再次重配置较小的信道带宽给该业务，从而提高信道资源的利用效率。

为此，在第三代移动通信系统中，便提出了根据业务源速率的需求进行信道带宽的重配置。对于业务源速率的需求的检测是通过对业务量，即需要传送的数据量的测量获取的；通常为业务量设置两个门限：业务量的上限和下限，如图1所示，如果测量到的业务量达到或超过了设置业务量的上限，则向高层模块发送业务量增加的测量报告，等待上层进行信道带宽增大的信道重配置；如果业务量降低到低于了设置的业务量下限，则向高层发起业务量降低的测量报告，等待上层进行信道带宽降低的信道重配置。

对信道带宽的重配置，即动态配置信道带宽需要考虑空中接口的质量。如当用户远离基站，为了克服能量的路径损耗，链路的发射功率已经接近了最大值，如果这个时候再将信道重配置到更大的带宽，可能链路的发射功率不能满足传输质量的需求，致使业务的质量变差；另外，当系统中接入的用户非常多，用户相互之间的干扰已经非常大，用户的数据接收质量达到或接近了最低点，如果进行信道带宽增大的信道重配置，必然进一步加重对其他用户的相互干扰，为了维持一定的接收信号的信干比，其他用户将会提高下行发射功率，如每个用户都相继循环提高功率，则将导致整个系统的性能急剧下降；因此，在空中接口质量有限的情况下，必须对带宽增大的信道重配置进行必要的限制。

目前，通常利用测量吞吐率的的方法来进行空中接口质量的确定，吞吐率即为传输信道中实际的传输速率与信道所配置的最大速率的比值。其依据为：当空中无线接口状况良好，用户数据就可以信道最大的带宽传输数据，理想情况下，传输速率与信道带宽相等，它们的比值等于1，即吞吐率等于1；当空中接口条件恶化，用户数据传输的速率就会受到限制，此时传输信道中数据的传输速率就会小于信道所提供的最大速率，吞吐率就会小于1。空中接口条件越差，数据传输的速率就越小，吞吐率的值也就越小。因此，采用对吞吐率设置一定的门限来反映空中无线接口质量状况。

然而，吞吐率并不能准确衡量空中接口质量，这是因为当缓存中数据量非常少时，在一个时间间隔内能够发送出去的数据就小于信道带宽所能够承载的数据量，如果这时统计吞吐量则会得到较小的值，就可能做出空中接口质量较差的结论，然而实际情况并不一定如此；而且，有时优先级高的业务量增大后会占用优先级较低的业务的资源，从而使得优先级较低的业务的速率变小，测量得到的吞吐率也小，导致空中接口质量变差的误判断；另外，为了提高资源利用率，上层可能会动态调整数据发送窗大小，同样会影响吞吐率的测量值，造成空中接口的质量的误判断。因此，吞吐率并不适合应用于动态信道配置过程中空中接口质量的确定依据，即现有的动态配置信道带宽的技术方案无法可靠地为信道配置需要的带宽资源，无法合理地进行信道带宽的动态配置。

发明内容

本发明的目的是提供一种信道带宽的动态配置方法，以在资源允许的条件下满足用户的服务质量要求，在资源有限的条件下保持系统的稳定。

本发明的目的是这样实现的：一种信道带宽的动态配置方法，包括：

根据通信系统中的下行码发射功率确定空中接口质量；

根据空中接口质量及通信系统中的业务量对下行信道带宽进行重配置；

根据通信系统中的业务量对上行信道带宽进行重配置。

所述的对下行信道带宽进行重配置过程包括：

a、测量信道的下行码发射功率及业务量；

b、根据下行码发射功率的测量结果确定空中接口的质量；

c、根据测量获得的业务量及空中接口的质量进行信道带宽的配置。

所述的步骤a包括：

a1、为通信中的尽力而为业务配置测量控制参数，包括测量对象，即业务量和下行码发射功率，以及触发测量报告的业务量上、下限值；

a2、根据配置的测量控制参数测量业务量和下行码发射功率，并上报测量结果。

所述的上报测量结果包括：对于业务量测量结果是以发生超过上门限值或低于下门限值的事件触发上报测量结果。

所述的步骤b为：根据设定的下行码发射功率的两个门限值，并结合测量获得的下行码发射功率，将空中接口的质量分为：

空中接口不受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则可以进行信道带宽增大的信道重配置；

空中接口受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则该条链路信道带宽保持不变；

空中接口严重受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则需要进行信道带宽降低的信道重配置。

所述的步骤c包括：

c1、判断收到的业务量的测量结果是否为触发业务量下限值的测量报告，如果是，则执行步骤c2，否则，执行步骤c3；

c2、降低该链路的信道带宽；

c3、根据步骤b所确定的空中接口的质量进行信道带宽的重配置。

所述的步骤a包括：

a3、为通信中的BE业务配置测量控制参数，包括测量对象，即业务量和下行码发射功率，以及触发测量报告的业务量上、下限值和测量周期；

a4、周期进行业务量和下行码发射功率的测量，并上报测量结果。

所述的步骤c包括：

c4、判断收到的业务量的测量结果是否低于业务量的下限值，如果是，则执行步骤c5，否则，执行步骤c6；

c5、进行降低该链路信道带宽的重配置；

c6、判断收到的业务量的测量结果是否高于业务的上限值，如果是，执行步骤c7，否则，执行步骤c8；

c7、根据步骤b所确定的空中接口的质量进行信道带宽的重配置；

c8、不进行信道带宽的重配置。

所述的对通信系统中上行信道带宽进行重配置的过程包括：

d、配置业务量测量控制参数和业务量的上、下限值，进行业务量的测量并上报测量结果；

e、根据上报的业务量测量结果对信道的带宽进行配置，即：

如果测量结果超过设定的业务量的上限值，则进行信道带宽增大的信道重配置；

如果测量结果低于设定的业务量的下限值，则进行信道带宽降低的信道重配置；

如果测量结果处于设定的业务量的上、下限值之间，则不进行信道带宽的重配置。

由上述技术方案可以看出，本发明采用下行码发射功率对空中接口质量进行判断，一方面可以在资源允许的条件下，尽量满足用户QoS(服务质量)的要求；另一方面在资源有限的情况下限制的传输速率，以保持系统的稳定；以有效提高系统用于传送业务的信道资源的利用效率，也避免了特定环境下不必要的信道重配置过程，保持系统的稳定。本发明中采用下行码发射功率作为接口质量判断的标准，可以准确地反映空中接口的状况，不会受到缓存中数据量多少、其他业务的变化的影响，解决了现有技术所存在的问题；而且对下行码发射功率只需要作周期性的测量，与门限值相比较即可得到空中接口的状况，更易于实现。

附图说明

图1为触发测量报告的业务量上下限示意图；

图2为空中接口质量划分示意图；

图3为本发明所述的下行信道的动态配置过程的流程图；

图4为本发明所述的上行信道的动态配置过程流程图。

具体实施方式

在移动通信系统中，如在WCDMA(宽带码分多址)中，下行码发射功率是指下行专用物理信道上的导频比特位的平均功率，下行码发射功率可以反映空中接口负载的情况。当空中接口负载变得较轻时，用户受到的干扰变小，那么用户收到的数据其信干比就会有所提升，如果收到的数据质量非常好，表现为测量得到的信干比高于了所期望的目标值，那么通过内环功率控制就会将下行码发射功率降低一级；相反的，如果空中接口负载变大，用户受到的干扰就大，其收到的数据质量变差，表现为信干比降低，低于所期望的目标值时，通过内环功率控制就会将下行码发射功率升高一级。因此，下行码发射功率能够真正直接地地反映空中接口的负载状况，是适用于动态信道配置空中接口检测的好方法。

本发明所述的信道带宽的动态配置方法包括对通信系统中下行信道带宽的重配置和上行信道带宽的重配置，本发明主要是针对下行信道带宽的重配置方法进行了新的设计，具体实施方式参见图3，包括以下步骤：

步骤30：在BE业务建立后，为其配置业务量测量控制和下行码发射功率测量控制参数，包括进行测量的业务标识，触发业务量报告的业务量上下限，下行码发射功率测量报告周期，以及根据下行码发射功率划分空中接口状态的上下限；

步骤31：将空中接口根据通信系统中下行码发射功率的大小分为不同的质量等级；

即在通信系统中根据下行码发射功率设定两个门限值，将空中接口划分为三个状态：空中接口不受限状态、空中接口受限状态和空中接口严重受限状态，参见图2，当下行码发射功率大小处于空中接口不受限范围内时，如果有带宽增大的信道重配置需求，则可以进行信道带宽增大的信道重配置；当下行码发射功率大小处于空中接口受限的范围内时，如果有带宽增大的信道重配置需求，则不令该条链路信道带宽保持不变；当下行码发射功率大小处于空中接口严重受限的范围内时，如果有带宽增大的信道重配置需求，则不但不能进行信道带宽增大的信道重配置，反而需要进行信道带宽降低的信道重配置。

当空中接口质量为空中接口受限或严重受限时，即信道带宽受限或严重受限状态时，采用上述处理方式是因为当空中接口严重受限时再增大信道带宽，链路的发射功率可能需要升高，而此时发射功率已经处于较高的水平，通信系统可能无法满足功率提升的需求；另外，如果空中接口受限是因为系统中接入了过多的用户引起，那么该用户升高发射功率会使其他用户受到的干扰增大，其他用户在功率控制的作用下为了保证自身的业务质量也会提升功率，这样系统中的干扰成倍增加，可能造成系统的崩溃，所以在空中接口受限的时候限制带宽增大的信道重配置非常必要。

步骤32：对被测量的业务链路进行下行码发射功率测量，并根据测量获得的下行码发射功率确定空中接口的质量等级，以便确定空中接口的质量状况后，根据空中接口的质量进行信道带宽的动态配置；

下行码发射功率为按照步骤30下发的下行码发射功率测量报告周期进行测量结果的上报。

步骤33：根据步骤30所配置的业务量测量控制参数，对指定的BE业务进行业务量测量；

根据触发测量报告的业务量上、下限值进行业务测量结果的上报，即当业务量达到相应的上下限值时，触发上报业务量测量报告。

步骤34：每当收到了业务量报告，则判断业务量报告的类型是否因为业务量低于下限而触发的业务量测量报告，如果是，则执行步骤35，否则，执行步骤36；

步骤35：进行信道带宽降低的信道重配置；

步骤36：根据步骤32所确定的空中接口的质量等级进行信道带宽的重配置；

当空中接口不受限制，则进行信道带宽增大的信道重配置；

当空中接口受限，则不作任何处理，令链路保持原来的信道带宽；

空中接口严重受限，则进行信道带宽降低的信道重配置。

上述方法中，步骤34也可以周期性地上报业务量测量结果，并由步骤34判断测量结果是否超过业务量的上限或低于业务量的下限，如果超过业务量的上限值，则执行步骤36，如果低于业务量的下限值，则执行步骤35，否则，不作任何处理。

本发明中对上行信道的动态重配置方法则不需要对空中接口的质量进行测量。上行的数据由移动终端进行发送，移动终端进行数据发送所采用的信道带宽是由RNC(Radio Network Controller，基站控制器)决定的；移动终端的媒体接入层能够根据上行发射功率状况自动地调节数据发送速率，保证该速率是移动终端功率所支持的。因此，在上行空中接口受限的情况下为业务源速率增大的业务进行带宽增大的信道重配置，上行数据的发射速率由于受到上行发射功率的限制，不可能随着信道带宽增大而增大，发射功率也不会超过最大值，这样增大上行信道带宽就不会给系统带来负面影响，在空中接口质量好转时媒体接入控制层能够自动地将数据发送的速率提升上去；上行信道的动态重配置方法的具体实现方式，参见图4，包括以下步骤：

步骤41：当某个用户建立了一个BE业务后，根据初始分配的信道资源配置合适的业务量测量控制参数，即确定触发业务量测量报告的业务量上下限；

步骤42：根据收到业务量的测量报告的类型进行上行信道带宽的重配置，其方法是判断业务量报告类型是否是因为业务量超过上限值而触发的业务量测量报告，如果是，执行步骤43，否则，执行步骤44：

步骤43：如果收到的是因为业务量超过上限值而触发的业务量测量报告，则进行信道带宽增大的信道重配置；

步骤44：如果收到的是因为业务量低于下限值而触发的业务量测量报告，则进行信道带宽降低的信道重配置。

Claims (9)

1、一种信道带宽的动态配置方法，其特征在于包括：

根据通信系统中的下行码发射功率确定空中接口质量；

根据空中接口质量及通信系统中的业务量对下行信道带宽进行重配置；

根据通信系统中的业务量对上行信道带宽进行重配置。

2、根据权利要求1所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的对下行信道带宽进行重配置过程包括：

a、测量信道的下行码发射功率及业务量；

b、根据下行码发射功率的测量结果确定空中接口的质量；

c、根据测量获得的业务量及空中接口的质量进行信道带宽的配置。

3、根据权利要求2所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的步骤a包括：

a1、为通信中的尽力而为业务配置测量控制参数，包括测量对象，即业务量和下行码发射功率，以及触发测量报告的业务量上、下限值；

a2、根据配置的测量控制参数测量业务量和下行码发射功率，并上报测量结果。

4、根据权利要求3所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的上报测量结果包括：对于业务量测量结果是以发生超过上门限值或低于下门限值的事件触发上报测量结果。

5、根据权利要求2、3或4所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的步骤b为：根据设定的下行码发射功率的两个门限值，并结合测量获得的下行码发射功率，将空中接口的质量分为下面三个等级并进行相应质量等级的信道带宽的重配置：

空中接口不受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则可以进行信道带宽增大的信道重配置；

空中接口受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则该条链路信道带宽保持不变；

空中接口严重受限：当需要带宽增大的信道重配置时，则需要进行信道带宽降低的信道重配置。

6、根据权利要求5所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的步骤c包括：

c1、判断收到的业务量的测量结果是否为低于业务量下限值触发的测量报告，如果是，则执行步骤c2，否则，执行步骤c3；

c2、降低该链路的信道带宽；

c3、根据步骤b所确定的空中接口的质量进行信道带宽的重配置。

7、根据权利要求2所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的步骤a包括：

a3、为通信中的BE业务配置测量控制参数，包括测量对象，即业务量和下行码发射功率，以及触发测量报告的业务量上、下限值和测量周期；

a4、周期进行业务量和下行码发射功率的测量，并上报测量结果。

8、根据权利要求7所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的步骤c包括：

c4、判断收到的业务量的测量结果是否低于业务量的下限值，如果是，则执行步骤c5，否则，执行步骤c6；

c5、进行降低该链路信道带宽的重配置；

c6、判断收到的业务量的测量结果是否高于业务的上限值，如果是，执行步骤c7，否则，执行步骤c8；

c7、根据步骤b所确定的空中接口的质量进行信道带宽的重配置；

c8、不进行信道带宽的重配置。

9、根据权利要求1或2所述的信道带宽的动态配置方法，其特征在于所述的对通信系统中上行信道带宽进行重配置的过程包括：

d、配置业务量测量控制参数和业务量的上、下限值，进行业务量的测量并上报测量结果；

e、根据上报的业务量测量结果对信道的带宽进行配置，即：

如果测量结果超过设定的业务量的上限值，则进行信道带宽增大的信道重配置；

如果测量结果低于设定的业务量的下限值，则进行信道带宽降低的信道重配置；

如果测量结果处于设定的业务量的上、下限值之间，则不进行信道带宽的重配置。

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